Gaze sanguine. Presiunea gazului la situația de urgență

Presiunea cauzată de coliziunea constantă a moleculelor în mișcare cu suprafață variabilă. Ca urmare, presiunea gazului care acționează pe suprafața căilor respiratorii și a alveolelor este proporțională cu forța totală de coliziune a moleculelor în contact cu suprafața, în orice moment. In plamani, avem de a face cu un amestec de gaze, în special oxigen, azot și dioxid de carbon. Viteza de difuzie a fiecăruia dintre aceste gaze este direct proporțională cu presiunea parțială.

Presiunea gazului în apă și țesături

conținut

Presiunea gazului în apă și țesături
Presiunea apei evaporarea
Difuziunea gazelor în lichide - gradientul de presiune în difuzarea
Video: desfășurarea khakassia
Difuziunea gazelor în țesuturi
Difuziunea gazelor respiratorii prin membrana
Unitate respiratorie
Membrană respiratorie
Video: oamenii de știință moldoveni au inventat nanomembrany ... 2014
Factorii care influențează asupra difuzia gazelor prin membrana respiratorie
Video: mineral mai curat
Capacitatea de difuziune respiratorie (alveolar-capilară) membrană
Video: rezultatul diabetului 14.5-8.2 per 1 mesyats.mp4

Concentrația gazului în soluție este determinată nu numai de presiunea, dar factorul său de solubilitate. Moleculele anumitor gaze, în special dioxid de carbon, au o afinitate fizică sau chimică cu molecule de apă, în timp ce celelalte molecule de gaz sunt respinse de către acestea. Când moleculele de gaz sunt atrase de apă, cu mult mai multe dintre ele pot fi dizolvat în acesta, caracterizat prin aceea că suprapresiunea este creată în soluție. Pe de altă parte, gazele ale căror molecule sunt respinse de către moleculele de apă și presurizat cu solubilitatea lor scăzută în apă.

Conform legii lui Henry, cantitatea de gaz dizolvat într-un anumit volum de lichid, definită ca presiunea parțială a gazului și factorul său de solubilitate. coeficienții de solubilitate pentru cele mai importante gaze respiratorii la temperatura corpului sunt: oxigen - 0.024: dioxid de carbon - 0,57- monoxid de carbon - azot 0,018- - heliu 0,012- - 0.008. Astfel, solubilitatea dioxidului de carbon cu mai mult de 20 de ori mai mare decât cea a oxigenului oxigen mai solubil decât celelalte trei gaze enumerate majore.

Cunoașterea solubilității Coeficienți necesară, deoarece ajută la determinarea cantității de gaz care poate fi dizolvat fizic în fluidele corpului. Aceasta, la rândul său, este unul dintre factorii principali care determină rata la care gazele difuze în țesuturi.

Presiunea apei evaporarea

La admisia aerului în căile respiratorii odată ce apa începe să se evapore de la suprafață, de umectare, astfel aerul inhalat. Acest lucru se datorează faptului că moleculele de apă, ca și alte molecule de gaze dizolvate desprinse întotdeauna de la suprafața apei și trece în stare gazoasă (faza gazoasă). Presiunea care moleculele de apă sunt depășite pentru a rupe departe de suprafața sa, numită Presiune de evaporare a apei. La o temperatură de 37 ° C (98,6 ° F) Presiunea de evaporare este egală cu 47 mm Hg Prin urmare, de îndată ce amestecul a fost complet gazele umezite, presiunea parțială a vaporilor de apă din amestecul de gaze să fie, de asemenea, 47 mmHg

Difuziunea gazelor în lichide - gradientul de presiune în difuzarea

Principalii factori care influențează rata de difuzie a gazului în lichid cuprind:

presiune parțială a gazului;
solubilitatea gazului în lichid;
vedere în secțiune transversală a porțiunii de suprafață prin care are loc prin difuzie;
distanța pe care gazul trebuie să fie depășite prin difuzie;
Masa moleculară a gazului;
temperatura lichidului.

Video: Desfășurarea Khakassia

Cu cât mai mare solubilitatea gazului și suprafața de difuziune, cu cât numărul de molecule care pot difuza la orice diferență de presiune dată. Pe de o parte, este mai mare distanța pe care trebuie să treacă moleculele în difuzie, mai mult timp este nevoie. În cele din urmă, cu cât viteza de mișcare a moleculelor (care, la orice temperatură dată este invers proporțională cu rădăcina pătrată a greutății moleculare) cea mai mare rata de difuzie a gazului.

Astfel, caracteristicile gazului în această ecuație este determinată de doi factori: solubilitate și greutate moleculară, care sunt denumite în mod colectiv coeficient de difuzie a gazului. Prin urmare, coeficientul de difuzie egal cu S, / MW, determină viteza relativă cu care gazele diferite difuze la același nivel de presiune. Dacă coeficientul de difuzie a oxigenului este de 1,0, coeficienții de difuzie relative ale altor gaze necesare pentru respirație, sunt: dioxidul de carbon - 20,3- monoxid de carbon - 0,81- azot - heliu 0,53- - 0,95.

Difuziunea gazelor în țesuturi

Necesar pentru gazele de respirație sunt foarte solubile în grăsimi și, prin urmare, solubil în membranele celulare. În consecință, gazele difuza prin membranele celulare, la o rezistență foarte scăzută. Principalul factor care limitează deplasarea gazelor prin tesatura este rata la care gazele se pot difuza prin apa de tesut.

Difuziunea gazelor respiratorii prin membrana

unitate respiratorie

Unitatea respiratorie este format din bronhiole respiratorii, canale alveolare, găuri, deschiderea în alveolă și alveolelor.

In ambii plămâni există aproximativ 300 milioane alveolelor, fiecare diametru alveolă este în medie de aproximativ 0,2 mm (200 microni). Pereții alveolelor sunt extrem de subțiri și sunt strâns asociate cu o rețea relativ densă de capilare interconectate.

Din cauza prevalenta inalta a plexului capilar fluxului sanguin în apropierea alveolelor este descris ca fiind "foaie continuă" sânge care curge. Membrana prin care schimbul de gaze între aerul alveolar și sângele este cunoscut ca membrana respiratorie sau pulmonară.

membrană respiratorie

Pentru oxigen a trecut de alveolelor în patul capilar pulmonar, acesta trebuie să pătrundă prin patru straturi separate, adesea denumite colectiv alveolar-capilar, sau respiratorie, membrană. Aceste patru straturi includ următoarele.

Stratul de fluid peste alveola. Este numit fluid alveolar și conține un surfactant, care reduce tensiunea de suprafață.
Epiteliul alveolar este format dintr-un strat foarte subțire de celule epiteliale și membranei bazale.
Foarte limitat spațiul interstițial dintre epiteliul alveolar și membrana capilară.
membrana Capilar endoteliale și membrana sale subsol, care fuzionează în multe locuri cu membrana bazală alveolară.

Video: oamenii de știință moldoveni au inventat nanomembrany ... 2014

Deși un astfel de număr de straturi, grosimea totală a membranei respiratorii, în unele locuri este de numai 0,2 microni și media - 0,63 microni.

Determinat prin examen histologic, suprafața totală a membranei respiratorii la un adult sănătos este de aproximativ 160 m (care corespunde aproximativ cu dimensiunea unui teren de tenis). Deși lumina poate conține aproximativ 700 ml de sânge, cantitatea sa totală în capilarele pulmonare, la un moment dat în timp este doar 60-140 ml.

Diametrul mediu al capilarelor pulmonare este mai mică de 8 mkm- acest lucru înseamnă că celulele roșii din sânge trebuie să le penetreze într-adevăr. Prin urmare, membrana eritrocitară este de obicei în contact cu peretele capilar, astfel încât oxigenul și dioxidul de carbon nu trebuie neapărat să treacă printr-o cantitate semnificativă de plasmă în procesul de difuzie între alveolei și eritrocite. Aceasta crește viteza de difuzie a gazelor între alveolelor și eritrocit.

Factorii care influențează asupra difuzia gazelor prin membrana respiratorie

Factorii care determină viteza trecerii gazului prin membrana respiratorie sunt:

Grosimea membranei;
aria suprafeței membranei;
Coeficientul de difuzie a gazului în apă a membranei;
diferența de presiune de pe fiecare parte a membranei.

Video: MINERAL mai curat

Grosimea membranei respiratorii este uneori crescută, de obicei, prin acumularea de lichid edem în spațiul interstițial. Mai mult, unele boli pulmonare provoca fibroza pulmonară, în care porțiuni individuale ale membranei respiratorii poate îngroșa. Deoarece viteza de difuzie printr-o membrană este invers proporțională cu grosimea acesteia, orice factor care conduce la creșterea grosimii membranei mai mult de 2 sau 3 ori comparativ cu norma, poate perturba în mod semnificativ oxigenării sângelui. Difuzia este aproape niciodată o problemă pentru dioxidul de carbon.

Suprafața membranei respiratorii poate reduce foarte mult atunci când mai multe condiții diferite, cum ar fi atelectazia sau rezecția țesutului pulmonar. In emfizem multe alveolelor coaliza cu dispariția pereților alveolari. Cavitatea alveolar nou format semnificativ mai mult de original, dar suprafața totală a membranei respiratorii este semnificativ redusă.

În cazul în care suprafața totală a plămânilor scade cu aproximativ o treime sau un sfert din schimbul de gaze standarde prin membrana decelereazã în mare măsură, chiar și în condiții de repaus. La evenimente sportive și alte activități fizice, chiar și o mică reducere a suprafeței respiratorii a plămânilor poate deveni un obstacol serios pentru schimbul de gaze adecvate. Diferența de presiune pe fiecare parte a membranei respiratorie este, în esență, diferența dintre presiunea parțială a gazului în alveolyarah și presiunea parțială a acestui gaz în sânge. Atunci când respirația normală diferența de oxigen-arterial alveolar camera de aer este de 2-10 mm Hg Pentru dioxidul de carbon diferența normală este zero.

Capacitatea de difuziune respiratorie (alveolar-capilară) membrană

Capacitatea membranei la schimbul de gaze respiratorii intre alveolyarami si sange in plamani pot fi cuantificate folosind o capacitate de difuzie, care este definită ca volumul de gaz difuzând prin membrana timp de 1 min, la o diferență de presiune de 1 mm Hg media tineri difuzivitatea adult singur oxigen este o medie de 21 ml / min la 1 mm Hg

Diferența medie presiune de oxigen de pe ambele părți ale membranei sub respiratorie normală, respirație liniștită este de aproximativ 12 mm Hg Multiplicarea acestui parametru asupra capacității de difuziune dă cantitatea totală (circa 250 ml) de oxigen prin respirator difuzând membranei fiecare minut, care este aproximativ egală cu rata la care un adult mediu absoarbe oxigen în condiții de repaus.

Atunci când o sarcină mare fizic sau de alte condiții crește semnificativ fluxul sanguin și de ventilație alveolară pulmonară, oxigen capacitatea de difuziune la tineri crește la maximum - până la aproximativ 65 ml / min, la 1 mm Hg, care este de trei ori mai mare decât capacitatea de difuzie în starea de repaus. O astfel de creștere se datorează mai multor factori diferiți, incluzând:

deschidere înainte "dormit" capilare pulmonare care crește suprafața de sânge în care oxigenul poate difuza;
extinderea capilarele pulmonare, care deja au fost descoperite, ceea ce crește și mai mult aria suprafeței.

Video: Rezultatul diabetului 14.5-8.2 per 1 mesyats.mp4

Capacitatea de carbon Dioxid de difuzie nu este determinată, deoarece gazul diffuses atât de rapid prin membrana respiratorie este că diferența medie dintre Pco de sânge în capilarele pulmonare si alveolele este mai mică de 1 mm Hg Deoarece coeficientul de difuzie al dioxidului de carbon este de 20 de ori mai mare decât cea a oxigenului, se poate preconiza că difuzivitatea dioxidului de carbon este de aproximativ 400-450 ml / min, la 1 mm Hg și în timpul efortului - aproximativ 1200-1300 ml / min la 1 mm Hg

Capacitatea de oxigen a difuziei se poate calcula prin următorii parametri:

POL alveolar;
capilare pulmonare sanguine; Pół
Rata de absorbție a oxigenului din sânge.

Având în vedere dificultățile întâmpinate în determinarea capacității difuzia oxigenului, fiziologi preferă să definească acest parametru la monoxid de carbon și numai apoi, folosind valoarea obținută pentru a calcula difuzabilitate de oxigen. Cu această metodă alveolelor inhalată cantitate mică de monoxid de carbon, și apoi presiunea parțială se măsoară în probele de aer alveolar. Prin măsurarea cantității de monoxid de carbon absorbit în timpul unui anumit interval de timp, și împărțind această valoare prin presiunea parțială a monoxidului de carbon din aer, la sfârșitul ciclului respirator, determină difuzabilitate de monoxid de carbon.

Coeficientul de difuzie a oxigenului este 1.23 aceea de monoxid de carbon. Prin urmare, în cazul în care difuzivitatea medie de monoxid de carbon la bărbații tineri este de 17 ml / min, la 1 mmHg, capacitatea difuzând de oxigen va fi egal cu 1,23 această valoare, sau 21 ml / min la 1 mm Hg

Robert F. Wilson

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit